N型雙面太陽電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種N型雙面晶硅太陽電池的制作方法，包括以下步驟：①晶硅表面制絨；②在晶硅的背面局部印刷遮擋層；③雙面硼擴(kuò)散；④去除遮擋層和硼硅玻璃層；⑤雙面減反射膜制備；⑥絲網(wǎng)印刷及燒結(jié)。本方法與傳統(tǒng)晶硅太陽電池制作方法比較，不但一次性擴(kuò)散就可以實(shí)現(xiàn)雙面受光晶硅太陽電池，增加太陽電池的PN結(jié)面積，提高發(fā)電效率，而且可以減少邊緣隔離工藝。
【專利說明】N型雙面太陽電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種晶硅太陽電池的制作方法，具體涉及一種N型雙面太陽電池的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)在太陽電池發(fā)展環(huán)境上來說，隨著太陽電池的發(fā)展，設(shè)備折舊和效率提升是越來越多的生產(chǎn)企業(yè)必須關(guān)注的重點(diǎn)問題，在不改變現(xiàn)有設(shè)備或者經(jīng)過設(shè)備改造的方法提高現(xiàn)有產(chǎn)線的效率、提高產(chǎn)能是企業(yè)生存發(fā)展的動力；設(shè)備的整合和再利用也是減少固定資產(chǎn)浪費(fèi)、提高企業(yè)競爭的一種方法。
[0003]從技術(shù)上來說，傳統(tǒng)晶硅雙面受光太陽電池采用兩次擴(kuò)散在太陽電池的兩個表面(正面和背面)分別形成PN結(jié)，不但要在在兩個不同的設(shè)備進(jìn)行不同的工藝操作，增加機(jī)臺；并且在進(jìn)行第二次擴(kuò)散的同時要保護(hù)第一次擴(kuò)散的表面不受污染，需要更多的操作工藝才能取得預(yù)期的效果。由于工藝本身的局限性，晶硅雙面太陽電池還不能大量應(yīng)用于生產(chǎn)。即使被看好的Sanyo雙面HIT太陽電池也要在太陽電池的背面至少沉積兩層薄膜。這些工藝流程一般比較復(fù)雜，對設(shè)備以要求都很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供的一種N型晶硅雙面太陽電池的制備方法，對傳統(tǒng)產(chǎn)線進(jìn)行改造升級，實(shí)現(xiàn)太陽電池產(chǎn)品由單面太陽電池向雙面太陽電池的轉(zhuǎn)變，增加太陽電池的PN結(jié)面積，提高太陽光的利用率，增加太陽電池的閉路電流，達(dá)到提聞效率的目的。
[0005]本發(fā)明的一種N型雙面太陽電池的制作方法技術(shù)方案為，依次包括以下步驟:
①晶娃表面制續(xù)；
②在晶硅的背面局部印刷遮擋層；
③雙面硼擴(kuò)散；
④去除遮擋層和硼硅玻璃層；
⑤雙面減反射膜制備；
⑥絲網(wǎng)印刷及燒結(jié)。
[0006]步驟②中在晶硅背面用絲網(wǎng)印刷、噴涂或旋涂方法形成局部遮擋層。
[0007]步驟②中遮擋層為石蠟和/或氧化硅。
[0008]步驟③的太陽電池的兩個表面都要充分暴露在擴(kuò)散氣氛中，這樣在沒有遮擋層的部分形成太陽電池的P型層。
[0009]步驟④中去除遮擋層用HF、HCl和HNO3混合液進(jìn)行化學(xué)腐蝕。
[0010]步驟⑤的減反射膜為氮化硅、氧化硅、氧化鋁中的一種或者幾種。
[0011]步驟⑥中，正面絲網(wǎng)印刷Ag或Al電極。
[0012]步驟⑥中，在步驟②的遮擋層位置絲網(wǎng)印刷背面電極a。[0013]步驟⑥中，在遮擋層之外的位置印刷背面電極b。
[0014]步驟⑥中，背面電極a為Ag電極，背面電極b為Ag或Al電極。。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種N型晶硅雙面太陽電池的制備方法，對傳統(tǒng)產(chǎn)線進(jìn)行改造升級，實(shí)現(xiàn)太陽電池產(chǎn)品由單面太陽電池向雙面太陽電池的轉(zhuǎn)變，增加太陽電池的PN結(jié)面積，提高太陽光的利用率，增加太陽電池的閉路電流，達(dá)到提高效率的目的。
[0016]本發(fā)明方法與傳統(tǒng)晶硅太陽電池制作方法比較，不但一次性擴(kuò)散就可以實(shí)現(xiàn)雙面受光晶硅太陽電池，增加太陽電池的PN結(jié)面積，提高發(fā)電效率，而且可以減少邊緣隔離工藝。該結(jié)構(gòu)太陽電池經(jīng)PClD軟件模擬，得到的太陽電池主要參數(shù)為:短路電流55.2mA/cm2,效率24.21% (傳統(tǒng)η型太陽電池短路電流40mA/cm2左右，效率19%)，經(jīng)過產(chǎn)線升級和設(shè)備改造，可以大幅提聞太電池的效率。
[0017]經(jīng)過產(chǎn)線小量實(shí)驗(yàn)，得到如下結(jié)果:短路電流可以提高到45mA/cm2，效率可以達(dá)到
21.2%，相對提高效率2%以上。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1所示為本發(fā)明N型雙面太陽電池結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1.正面減反射層，2.正面電極，3.正面發(fā)射極層，4.基底，5.合金共融層，
6.背面電極a，7.背面減反射層，8.背面發(fā)射極層，9.背面電極b。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。
[0021]實(shí)施例1
本發(fā)明的一種N型雙面太陽電池的制作方法，依次包括以下步驟:
①在N型基底4的晶娃表面制續(xù)；
②在晶硅的背面用絲網(wǎng)印刷、噴涂或旋涂方法印刷50條相互平行的寬度為1.5mm的條狀遮擋層，條狀遮擋層之間的間隔為3.3mm，遮擋層為石蠟；
③雙面硼擴(kuò)散，晶硅的兩個表面都要充分暴露在擴(kuò)散氣氛中，這樣在沒有遮擋層的部分形成太陽電池的正面發(fā)射極層3和背面發(fā)射極層8。
[0022]④去除遮擋層和硼硅玻璃層；去除遮擋層用HF、HC1和順03混合液進(jìn)行化學(xué)腐蝕。
[0023]⑤正面減反射層I和背面減反射層7制備:在上表面用PECVD/原子層沉積(ALD)形成IOnm氧化鋁和75nmSiNx:H雙層正面減反射層1，在太陽電池的背面用PECVD形成85nm SiNx:H單層背面減反射層。
[0024]⑥絲網(wǎng)印刷及燒結(jié)，正面絲網(wǎng)印刷Ag或Al電極作為正面電極2 ;在去除了遮擋層的原遮擋層位置上方絲網(wǎng)印刷Ag，燒結(jié)后形成合金共融層5和合金共融層上方的背面電極a6;在背面的遮擋層之外的位置平行于背面電極a6印刷Ag或Al，燒結(jié)后形成背面電極b9。
[0025]該結(jié)構(gòu)太陽電池經(jīng)PClD軟件模擬，得到的太陽電池主要參數(shù)為:短路電流55.2mA/cm2,效率24.21% (傳統(tǒng)η型太陽電池短路電流40mA/cm2左右，效率19%)，經(jīng)過產(chǎn)線升級和設(shè)備改造，可以大幅提聞太電池的效率。
[0026]經(jīng)過產(chǎn)線小量實(shí)驗(yàn)，得到如下結(jié)果:短路電流可以提高到48mA/cm2，效率可以達(dá)到
22.2%，相對提高效率2%以上。
[0027]電性能參數(shù)表I所示。[0028]表1實(shí)施例1電性能主要參數(shù)表
【權(quán)利要求】
1.一種N型雙面太陽電池的制作方法，依次包括以下步驟: ①晶娃表面制續(xù)； ②在晶硅的背面局部印刷遮擋層； ③雙面硼擴(kuò)散； ④去除遮擋層和硼硅玻璃層； ⑤雙面減反射膜制備； ⑥絲網(wǎng)印刷及燒結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟②中在晶硅背面用絲網(wǎng)印刷、噴涂或旋涂方法形成局部遮擋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟②中遮擋層為石蠟和/或氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟④中去除遮擋層用HF、HCl和HNO3混合液進(jìn)行化學(xué)腐蝕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟⑤的減反射膜為氮化硅、氧化硅、氧化鋁中的一種或者幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟⑥中，正面絲網(wǎng)印刷Ag或Al電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟⑥中，在步驟②的遮擋層位置絲網(wǎng)印刷背面電極a。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟⑥中，在遮擋層之外的位置印刷背面電極b。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的N型雙面太陽電池的制作方法，其特征在于，步驟⑥中，背面電極a為Ag電極，背面電極b為Ag或Al電極。
【文檔編號】H01L31/18GK103474516SQ201310466420
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】賈河順, 姜言森, 方亮, 任現(xiàn)坤, 徐振華, 張春艷, 馬繼磊 申請人:山東力諾太陽能電力股份有限公司